大气所揭示源排放控制对大气颗粒物生成机制和

2020-04-24 11:31 来源:未知

中国科学院大气物理研究所孙业乐团队研究了2014年亚太经合组织会议期间北京及周边地区排放限制措施的影响,发现减少二次气溶胶的前体水平如二氧化硫和氮氧化物,能够有效抑制二次颗粒物的形成,由此在会议期间减少了空气污染。相关成果2月18日发表于《科学报告》

基于一次和二次气溶胶粒子的演化规律,给出了在有减排和无减排两种情境下一次和二次颗粒物的演化机制框架图,并对本地源和区域输送源进行了估算。研究结果显示,重污染形成过程中区域输送贡献量在一天之内可迅速增加至51–65%,而在有区域协同减排的情境下,区域输送贡献量也可高达28–39%。该研究结果突显了区域输送在北京重霾污染形成中的重要作用,并为京津冀区域协同减排提供了重要的科学证据。

二次颗粒物是由大气中一些气态污染物经过一系列化学转化或物理过程而生成的固态或液态颗粒物,是PM2.5的主要来源。研究者认为,APEC蓝的出现主要是由于减排控制显著减少了二次气溶胶,同时山谷间的微风循环也发挥了一些作用。为了保证APEC期间的空气质量,当时北京和周边地区的工厂及高排量发电厂均被关停,建筑施工也停止了,从11月3日起到会议结束,道路车辆数目也受到了限制。

图1. APEC前和期间气溶胶化学组分及变化

揭示“APEC蓝”形成机制

2014年亚太经合组织会议期间,北京及周边地区实施了严厉的污染源排放控制措施,如关停工厂和发电厂、停止建筑施工、机动车单双号限行等,从而保证了APEC期间良好的空气质量。

孙业乐团队在北京气象铁塔不同高度进行了同步气溶胶粒子测量,发现从2014年10月15日到11月13日,APEC期间二次气溶胶水平显著降低。研究认为,相关颗粒物的降低与相对应的二次气溶胶颗粒物前体水平的减少紧密相关,前体减少让二次气溶胶减少了两到三倍。但地面的一次气溶胶水平却没有明显变化,这可能是由于本地重型车辆排放、烹饪和生物质燃烧的结果

图2. 一次和二次气溶胶演化规律框架图

上述系列研究成果发表在Scientific Reports, Atmos. Chem. Phys.J. Geophys. Res.上。

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